Свойства картографических моделей

           - 2) наличием картографической проекции (т.е. сетки координат);

- 3) генерализация (чем  мельче масштаб, тем больше  допустимое искажение).

Использование условных знаков позволяет:

- а) сильно уменьшить  изображение, чтобы охватить необходимую территорию,

- б) показать рельеф,

- в) показать объекты,  которые не отображаются на  карте,

- г) неограниченное  отображение на карте только  внешнего вида, но и внутреннего  вида земной поверхности. 

- д) показать распространение явлений, которые не воспринимаются органами чувств;

- г) исключить малозначительные  явления и показать общие свойства  земной поверхности¹². Тематические карты имеют математическую основу; карты содержат основные данные (например, гидр-я сеть, населённые пункты и т.д.) и вспомогательные значение (цифровые данные, текстовое описание и д.р.).

Карты делятся по тематическому  содержанию, а также на определенные классы (по характеру изучаемого предмета, задачей и целей составления той или иной карты):

- 1) равновеликие проекции (сохраняется площадь, но искажаются формы объекта).

- 2) равноугольные проекции (сохраняются углы, масштабы, длины  по всем направлениям и площади  малых объектов).

- 3) произвольные проекции (искажение всего, среди них  выделяют – равнопромежуточные т.е. сохранение масштаба в каком то направлении¹³).

Для примера изучим геолого-картографическое моделирование с целью прогноза месторождений полезных ископаемых и решения иных прикладных задач  начинает все шире использоваться в  практической геологии, даже несмотря на отсутствие развитой теоретической основы. В будущем видится, что, при разработке методологии, оно оформится в основное направление поисковой геологии и прогноза геологических процессов с использованием широких возможностей ГИС-технологий¹⁴.

В качестве примера конкретной минимально-приближенной модели приведем прогноз гипотетических месторождений  урана и тория на территории Пермского  края. Ввиду отсутствия фактических  данных, при моделировании использовался  теоретический метод, хорошо иллюстрирующий возможности геолого-картографического моделирования.

Территория края делится  на две части – Урал и Русскую  платформу – со своими типами месторождений. Возможные месторождения Урала  представлены магматическим, контактово-метасоматическим и осадочно-метаморфогенным типами. По обобщенным данным, максимальные содержания урана сосредоточены в кислых и кисло-щелочных изверженных породах. Они рассматриваются и как источники урана, и как потенциальные месторождения, являясь прямым поисковым критерием. Таким образом, в качестве первого фактора рассматривается пространственное развитие магматических пород данного состава. Второй фактор выделен на основе данных об аномальном содержании урана в углеродисто-глинистых сланцах и фосфоритизованных отложениях, дающих урано-фосфатные месторождения.

 
Рис. 1. Территория Пермского края. Две части: Русская платформа и складчатый Урал. Геологическая основа, используемая для моделирования.

 
Рис. 2. Схема моделирования месторождений Урала по двум факторам.

 
Рис. 3. Результат моделирования – выявлены участки вероятного развития месторождений урана и тория Урала.

По этим двум факторам и было проведено моделирование. Из цифровой модели топографии был  взят Урал, как поле моделирования, а из геологической карты – выборка объектов по интересующим нас горным породам (рис. 1). По магматическим породам была построена двухкилометровая буферная зона, характерная для контактовых месторождений. Моделирование проведено в приложении Model Building (рис. 2). В результате были получены перспективные участки месторождений урана и тория на Урале (рис. 3). Завершающим шагом может являться расчет объемов геологических тел возможных месторождений и оценка предполагаемых запасов (прогнозных ресурсов) по кларковому и аномальному содержанию урана и тория (по теоретическим количественным данным).

 
Рис. 4. Камско-Кинельская система прогибов (ККСП).

 
Рис. 5. Основной эрозионный врез на цифровой модели рельефа Пермского края.

По платформенной части  территории существует геологическая  предпосылка обнаружения урано-битумных месторождений, которые образуются в кровле нефтяных залежей с условием ее «раскрытости», то есть в геологическом прошлом нефть должна была окислиться с образованием битумов.

Условия предпосылки – излияние нефти на поверхность и наличие битумных сланцев. В крае известны свободный излив нефти у Полазненского нефтяного месторождения и пространственно с ним связанное Добрянское месторождение горючих битумных сланцев.

При анализе этих условий было установлено, что месторождение приурочено к бортовой зоне Камско-Кинельской системе прогибов (ККСП) (рис. 4), отвечает основному эрозионному врезу с отметкой менее 120 м (рис. 5) и региональному глубинному тектоническому нарушению. Эти факторы были отражены в качестве картографических объектов: полигон бортовой зоны ККСП; картографическая поверхность рельефа с отметками менее 120 м; линии региональных нарушений. Сочетание этих факторов дало пространственное распределение мест возможных раскрытых нефтяных структур – потенциальных месторождений (рис. 6).

Моделирование также  проведено в Model Building (рис. 7). После  установления перспективных территорий были рассчитаны геологические тела возможных месторождений и оценены  запасы (прогнозные ресурсы) по известному содержанию урана в битумах.

 
Рис. 6. Результаты моделирования на основе анализируемых факторов (эрозионный врез, борт ККСП, нефтяные структуры, региональные разломы). Области возможного развития урано-битумных месторождений показаны красным цветом.

 
Рис. 7. Схема моделирования месторождений Русской платформы (без учета региональных разломов).

Другим направлением геолого-картографического моделирования  является прогноз какого-либо геологического явления или процесса. В качестве примера рассмотрим моделирование геолого-техногенной и горно-техногенной нагрузок территории Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей Пермского края в районе гг. Соликамск и Березники. Это уникальное для России месторождение солей, эксплуатирующееся с 1927 г.

 
Рис. 8. Факторы моделирования геолого-техногенной нагрузки Верхнекамского месторождения.

 
Рис. 9. Схема моделирования геолого-техногенной нагрузки.

Из всего множества  объектов N картографической информации были выбраны объекты n, несущие в  себе информацию геолого-техногенной нагрузки (выборка по условию) – 11 из 25 (рис. 8). Моделирование проведено в Model Building (рис. 9). Участков со всеми 11 факторами установлено не было. Моделирование проводилось дальше с исключением, каждый раз, по одному объекту. Положительный результат дали 6 объектов: суммарные ПДК Pb, Zn, Mo, Co, Cu, Ni, V в почвах, геохимические, радиоактивные аномалии, проекции подземных выработок, промышленные зоны и основная автомобильная дорога. Участки ранжировались по количеству сочетающихся факторов. Наиболее значимым, как чрезвычайно-высоко напряженный, оказался участок у железнодорожного вокзала в г. Соликамске (рис. 10).

 
Рис. 10. Результат моделирования – выделены участки с различной степенью геолого-техногенной нагрузки.

Итак, картографический метод исследования, т.е. общее ознакомление с местностью, явлениями и объектами по картам, ориентирование по картам, использование карт в качестве основы для инженерного проектирования (транспортного, гидротехническогого) в настоящее представляет собой сложную продуманную конструкция (как можно видеть на примере построения геологической карты одного из регионов Урала).

Он применяется для  научного анализа, изучения и познания природных явлений (как мы сказали, картографический метод применяется в геологии, географии, геодезии и проч.). Он применяется в различных сферах деятельности, как теоретических (научных, служащих развитию и расширению знаний о природных явлениях), так и практических, когда речь идёт о необходимости, например, отслеживать изменения природных ресурсов или проводить мониторинг окружающей среды разного рода и разной специфики, или, как в данном примере исследования и картографирования уральского региона, для обнаружения возможных источников полезных ископаемых.

Так как в современной  России прогнозирование пожаров  и наводнений и других стихийных  бедствий, а также поиск полезных ископаемых и контроль за природными ресурсами является актуальной потребностью, картография  была и остаётся востребованной наукой и в настоящее время тяготеет к более практическому применению. 

 

 

 

 

 

 

 

2. Особенности  деятельности картографа.

Сфера профессиональной деятельности географа-картографа состоит  в следующем:

- в составление и  исследование свойств географических карт, как моделей окружающей действительности, их использование в научной и практической деятельности;

- в развитие тематического  и комплексного картографирования  с использованием средств дистанционного  зондирования Земли и геоинформационных  технологий;

- и, наконец, в формирование картографических информационных систем.

Работа географом-картографом  может заключаться в:

- сборе, систематизации  и целенаправленной обработки  пространственной информации на  локальном, региональном и глобальном  уровнях; 

- тематической картографической интерпретации результатов съемок местности, материалов дистанционного зондирования Земли, данных статистических наблюдений, литературных источников;

- создании тематических  карт, серий карт и атласов  геосистем разных иерархических уровней и их компонентов; составлении тематических карт с различной степенью обобщения материала, включая синтетические, оценочные и прогнозные карты;

- также создании кадастровых  карт и картографическое обеспечение  земельного, водного, городского  и др. видов отраслевых и комплексного кадастров;

- исследовании свойств  географических карт, как моделей  окружающей действительности, и  их использовании в научной,  учебной, производственной, административно-хозяйственной,  оборонной деятельности;

- использовании и развитии геоинформационных технологий и ГИС, средств телекоммуникации, формирование баз и банков цифровой картографической информации, внедрении новых компьютерных технологий в научные исследования и хозяйственную практику.

В современной России существует две школы картографии:

- 1) географическая картография  (эта область картографии исследует  и изучает геосистемы).

- 2) инженерная картография  (т.е. изучение производства карт)¹⁵.

  Виды профессиональной  деятельности географа-картографа  могут быть следующими:

- научно-исследовательская, 

- проектно-производственная.

Конкретное содержание профессиональной подготовки определяется образовательной программой вуза. При  условии освоения соответствующей  образовательно-профессиональной программы  педагогического профиля географ-картограф может занимать должности, относящиеся к педагогической деятельности в вузах, колледжах, общеобразовательных учреждениях и учреждениях среднего профессионального образования. 

Картограф в настоящее  время занимается составлением и изготовление карт. В связи с развитием науки и техники (в частности достижений в области цифровых и компьютерных технологий) сейчас существует несколько технологий изготовления карт:

Во-первых, традиционная технология, состоящая в следующем:

1 – редакционная подготовка;

2 – составление (составного  оригинала):

- а) математическая  основа,

- б) тематическое содержание,

- в) подписи, 

- г) редакторский просмотр, корректура, исправления составного  оригинала. 

3 – оформление:

- а) фотографирование  составных оригиналов,

- б) изготовление копий  на пластике,

- в) гравирование, издание  издательского оригинала, 

- г) копирование, изготовление  совмещенных позитивов, 

- д) печать штриховой  пробы, 

- е) просмотр, корректура,

- ж) изготовление макетов  фоновой окраски,

4 – изготовление  позитивов  фоновых элементов; 

5 – изготовление рабочих  позитивов; 

6 – печать красочной  формы¹⁶.

Во-вторых, более современная компьютерная технология, состоящая в следующем:

1 – редакционная подготовка;

2 – составительско-оформительские работы:

- а) сканирование, масштабирование,  сшивание фрагментов,

- б) выбор цифровых  шрифтов, 

- в) оформление условных  знаков, разработка шаблона, 

- г) оформление карты  с помощью графической программы, 

- изготовление распечаток,

- д) редакторский просмотр, корректура,

- е) подготовка файлов  для печати.

3 – изготовление фотографий  по цветам;

4 – печать красочной  формы¹⁷.

Технические приемы составления  карт по традиционной технологии таковы: